jily天然产物

天然产物分离与应用 第一、二章 1、天然产物化学是一门运用现代科学技术和方法研究天然产物中的二次代谢产物，寻找防病治病的活性物质或有效成分的学科。 2、天然产物化学分为有效成分、有效部位和无效成分或杂质。 生物活性具有多样性、相对性、协同性和可变性。 3、构成植物体的基本物质（纤维素、木质素、粘液质）、贮藏物质（淀粉、蛋白质、磷脂等）、代谢机能物质（蛋白质、核酸和酶）等维持生命必需的营养性物质称为一次代谢产物，多由高分子化合物组成。 二次代谢产物：以一次代谢产物为原料或前体，再经不同途径代谢形成多种多样、维持植物形态特征的产物，如生物碱、黄酮、蒽醌、香豆素、萜类、皂苷、强心苷、挥发油等物质。反应植物科属种的特征，具有特殊、显著的生理活性。多为低分子物质。 4、植物成分的构成单位和生物合成途径。 （1）C2单位 乙酸-丙二酸途径（AA-MA）：脂肪酸类、酚类、醌类等由此途径生成。 （2）C5单位 甲戊二羟酸途径（ MVA ） ： 萜类、甾体类等 （3）C9单位（莽草酸途径）C6-C3，C6-C1：苯丙素类、香豆素类、木质素类、木脂体、黄酮类等。 （4）氨基酸途径：生物碱类（脂肪族：鸟氨酸，赖氨酸；芳香族：苯丙氨酸，酪氨酸及色氨酸） （5）生物合成多样性（复合途径） ▲第三章 提取分离方法 极性概念 （1）单原子分子 不存在化学键，正负电荷重心能重合，如He、Ne、Ar、Kr等； （2）双原子分子 ABn型 看中心原子A化合价绝对值与该原子的最外层电子是否相等，如相等是非极性分子（例CO2,SO3,CCl4,CH4),如不相等是极性分子（H2S，NH3，SO2，NO2，PCl3，H2O） ABmCn型 此类分子正负电荷中心不能重合，都属于极性分子，如CH3Cl，CH2Cl2，CHCl3 。 化合物极性判断 （1）基本母核相同时，其分子中功能基极性越大或数量越多，则整个分子极性也大，亲水性也强，亲脂性就越弱； （2）分子中非极性部分越大或碳链越长，则整个分子极性越小，亲脂性越强而亲水性越弱。 （3）分子的平面性越强，亲脂性越强； 常用有机溶剂的极性强弱顺序： 石油醚（低沸点-高沸点）< 二硫化碳（CS2) < 四氯化碳(CCl4) < 三氯乙烷(CH3CCL3) < 苯(C6H6) < 二氯甲烷(CH2Cl2) < 三氯甲烷(CHCl3) <乙醚(CH3CH2OCH2CH3) < 乙酸乙酯(CH3COOCH2CH3) < 正丁醇<丙酮(CH3COCH3) < 乙醇(CH3CH2OH) < 甲醇(CH3OH) < 乙腈(CH3CN) < 水(H2O) < 吡啶 < 乙酸 有效成分的提取方法：溶剂提取法、水蒸气蒸馏法、超临界流体萃取法、其他方法（超声提取法、升华法、微波辅助提取、酶法提取） 1、 溶剂提取法 溶剂可分为水、亲水性有机溶剂及亲脂性有机溶剂。选择溶剂应遵循“相似相溶”的经验规律。 溶剂选择关键：（1）对所提成分有较大的溶解度，而对共存杂质的溶解度很小； （2）不能发生化学反应； （3）经济、安全； （4）沸点适中，便于回收反复使用。 溶剂提取法中常用的提取方法 （1）浸渍法 热浸、温浸和冷浸 （2）渗漉法 （3）煎煮法 只能用水提取的方法！ （4）回流提取法 （5）连续提取法 索氏提取器 二、水蒸气蒸馏法 适用于具有挥发性，能随水蒸气蒸馏而不被破坏，与水不发生反应，且难溶于水的成分提取。 三、超临界流体萃取法 超临界流体萃取法（SFE）是以超临界流体（简称SF）代替常规有机溶剂进行提取、分离的一种新型方法。 原理:主要是根据超临界流体对物质有很强的溶解能力，且改变温度或压力即可改变流体的密度、粘度和扩散系数，流体对物质的溶解特性也随之改变，可将不同性质的成分分段萃取或分步析出，达到萃取分离的目的。 超临界状态是指当一种物质处于临界温度和临界压力以上的状态下，形成既非液体又非气体的单一状态，称为“SF”。 超临界流体是指物质在高于其临界温度（TC）和临界压力（PC）时所形成的单一相态。可用作超临界流体的物质很多，如二氧化碳、一氧化氮、甲烷、乙烷、六氟化硫、氨等。 目前使用最为广泛的是二氧化碳，其临界温度（31.3℃）低，可在常温下操作，并对大部分物质呈化学惰性。适用于亲脂性或极性小或油脂类的物质。 优点： 1）可在低温下提取，“热敏性”成分尤其适用。 2）无溶剂残留，对作为制剂的中药提取物的提取是优势。 3）提取与蒸馏合为一体，无需回收溶剂。 4）具选择性分离。 有效成分分离与精制发热一般方法： （1）溶剂法 系统溶剂分离法： 1、有机溶剂萃取（由低极性→高极性） 2、酸碱溶剂法 两相溶剂萃取法： 原理：利用混合物中各组分在两相溶剂中分配系数不同而达到的方法。 两相：互相饱和的水相和有机相； 分配系数：越大，分离效果越高 混合物中各成分在两相溶剂中，分配系数相差越大，分离效果越好。 连续萃取法：是一种两相溶剂逆行的连续萃取方法。 逆流分配法：又称逆流分配法、逆流分布法，是一种将液-液萃取反复进行数十次以上的分离方法。 （2）沉淀法 1、专属试剂沉淀法（指某些试剂能选择性地沉淀某类成分的方法） 雷氏铵盐------生物碱； 胆 甾 醇------甾体皂苷； 明胶、蛋白质溶液------鞣质； 黄酮类----碱性溶液----酸性溶液 2、分级沉淀法 醇沉法 中药提取物中除多糖,蛋白质,树胶,黏液质,淀粉等; 丙酮沉 皂苷沉淀(如人参提取液); 3、盐析法 在混合物水溶液中加入易溶于水的无机盐,至一定浓度或饱和状态,使某些中药成分在水中溶解度降低而析出,可用有机溶剂萃取出来。常用于盐析的无机盐有氯化钠、硫酸钠、硫酸镁、硫酸铵等。 （3）结晶法 ▲结晶浓度的判断 1、晶形和色泽 结晶性纯净物质，一般具有一定的晶形和均匀的色泽。化合物结晶的形状往往因所用溶剂不同而有差异。 2、熔点和熔距 单体化合物还应有一定的熔点和较小的熔距。如为纯净的化合物，重结晶前后的熔点应该一致。（熔距一般不超过0.5℃） 3、色谱分析法 晶体纯度的进一步确认，须采用色谱法，常用的有薄层色谱、纸色谱或高效液相色谱等。（至少三种不同的展开剂下，极性要有跨度） （4）色谱法 按操作形式分：柱色谱、薄层色谱、纸色谱 按两相状态分：液相色谱、气相色谱 按色谱机理分：分配色谱、吸附色谱、凝胶色谱、离子交换色谱 常见色谱： 分配色谱：混合样品的各组分在互不相溶的两相溶剂之间的分配系数的差异； 吸附色谱：利用不同组分在吸附剂表面吸附力的差别进行分离； 凝胶色谱：利用样品分子量大小进行分离 离子交换色谱：其他亲和作用的差异 （大孔吸附色谱） 分配色谱 基本原理：两相溶剂萃取法 分配色谱法是一种利用混合物中各成分在互不相溶的两相溶剂中分配系数的不同，进行分离的色谱方法。 支持剂：硅胶、硅藻土、纤维粉 分配方式：正相和反相 应用：薄层、纸色谱、柱色谱及加压液相色谱 纸色谱：正相：流动相（含水有机溶剂）的极性小于固定相（水） 反相：流动相（水）的极性大于固定相（石油醚、硅油） 液-液分配柱色谱：据固定相与流动相的极性差别，分配色谱有正相与反相色谱法之分。 正相分配色谱:流动相的极性小于固定相； 反相分配色谱:流动相的极性大于固定相 分配柱色谱载体:硅胶,硅藻土及纤维素粉等 正相色谱: 固定相:强极性溶剂(如水,缓冲溶液); 流动相:弱极性有机溶剂(氯仿,乙酸乙酯,丁醇等); 适用成分：水溶性或极性较大的成分(如生物碱,苷类,糖类,有机酸等化合物); 反相色谱:分离非极性及中等极性的各类化合物 固定相:十八烷基硅烷(ODS)或C8键合相 流动相:甲醇-水或乙腈-水等强极性溶剂 吸附色谱 基本原理：利用吸附剂对被分离化合物分子的吸附能力的差异,而实现分离的一类色谱。 吸附作用：固体表面的作用力、氢键络合、静电引力、范德华力 吸附能力：取决于吸附剂本身的结构和性质、被吸附成分的结构和性质以及展开剂的极性大小。 吸附色谱的构成要素：被分离成分、吸附剂（固定相）、展开剂 吸附剂：硅胶、氧化铝、聚酰胺 应用类型：吸附色谱、聚酰胺、大孔树脂 （1）硅胶色谱 硅胶：中性或弱酸性成分 易吸水，含水量在17%以下可作为吸附剂,吸附能力为氢键。 硅胶H（不含黏合剂）；硅胶G（含黏合剂煅石膏）；硅胶GF254（含煅石膏，另含有一种无机荧光剂） 比移值： Rf=原点中心至斑点中心的距离/原点中心至展开剂前沿的距离。 对极性大的化合物吸附强，移动慢，Rf值小 对极性小的化合物吸附弱，移动快，Rf值大 （2）聚酰胺吸附色谱法 聚酰胺吸附:属氢键吸附，极性物质与非极性物质均可适用; 适用分离物质:酚类、醌类、黄酮类化合物 在含水溶剂中聚酰胺的吸附规律： a) 在形成氢键的基团数目越多,则吸附能力越强; b) 成键位置对吸附力也有影响,易形成分子内氢键者,在聚酰胺上的吸附即相应减弱 c) 分子中芳香化程度高者,则吸附性增强;反之,则减弱; 各种溶剂在聚酰胺柱上的洗脱能力由弱至强排序为： 水→甲醇→丙酮→氢氧化钠水溶液→甲酰胺→二甲基甲酰胺→尿素水溶液 应用： a.特别适合于酚类、黄酮类化合物的制备和分离 b.对生物碱、萜类、甾体、糖类、氨基酸等其它极性与非极性化合物的分离也有着广泛应用。 c.用于提取物的脱鞣质处理。 (3)大孔吸附树脂 凝胶色谱(也叫分子筛色谱法、排阻色谱) 分离原理:凝胶色谱法的原理主要是分子筛作用，根据凝胶的孔径和被分离物质分子的大小而达到分离目的。分子量大的先走 商品凝胶的种类很多，常用的有: a.葡聚糖凝胶（Sephadex G) b.羟丙基葡聚糖凝胶(Sephadex LH-20)。 1.葡聚糖凝胶（Sephadex G）：只适用于水中应用，不同规格分离不同分子量范围的化合物。 网孔的大小与交联度有关 2.羟丙基葡聚糖凝胶（Sephadex LH-20） 是葡聚糖凝胶G-25经羟丙基化处理得到的产物。 该类凝胶不但可在水中用，也可在有机溶剂中或在水与有机溶剂的混合溶剂中使用，在由极性和非极性溶剂组成的混合溶剂中常起到反相分配色谱的作用。应用范围更广泛。 离子交换色谱 原理：可交换离子与树脂上的交换基团进行离子交换，并被吸附，用适当的溶剂从柱上洗脱下来，实现物质的分离。 固定相：离子交换树脂 ；洗脱液：稀酸或稀碱溶液 a.阳离子交换树脂 强酸性（—SO3-H+） 弱酸性（—COO-H+） b.阴离子交换树脂 强碱性[—N + （CH3）3Cl -] 弱碱性（—NH2、＞NH、 ＞N－） 离子交换树脂的交换能力即交换容量，取决于树脂所含离子交换基团的数量，其单位是mmol/g。 吸附规律：阳离子交换树脂——分离碱性成分；阴离子交换树脂——分离酸性成分 应用：a.用于不同电荷离子的分离：分离酸性、碱性及两性化合物。 b.用于相同电荷离子的分离：如同为生物碱，但碱性强弱不同，也可应用离子交换树脂实现分离。 离子交换色谱法主要用于能产生离子的成分分离。 第六章 生物碱 生物碱的概念、来源、分布及结构分类 生物碱是含负氧化态氮原子、且存在于生物有机体中环状化合物。生物体内还有一些具有生物活性的含氮有机化合物，如氨基酸、肽类、蛋白质和B族维生素等，不属于生物碱的范围。 分布：双子叶植物、裸子植物，少数动物中也存在。 存在形式：游离碱、生物碱盐类（有机酸、无机酸） 结构与分类： 1、有机胺类生物碱　 来源：苯丙氨酸 结构特点：氮原子不在环内，而在环外。 2、吡咯类生物碱 来源于：鸟氨酸 结构较简单，数量较少。 3、哌啶类生物碱　 来源于赖氨酸， 主要有哌啶类、喹诺里西啶类和吲哚里西啶类。　结构较简单 4、托品类生物碱 来源于鸟氨酸 莨菪烷环系的C3-醇羟基和有机酸缩合成酯。 5、喹啉类生物碱 来源：邻氨基苯甲酸 分布：芸香科、茜草科金鸡纳属 6、吖啶酮类生物碱　 来源：邻氨基苯甲酸 主要分布于芸香科植物 7、异喹啉类生物碱　 来源：苯丙氨酸或酪氨酸 8、吲哚类生物碱 　来源：色氨酸，分布于马钱科、夹竹桃科、茜草科等几十个科中 9、肽类生物碱 来源于氨基酸 10、萜类生物碱 来源于异戊烯，来源于萜类 11、甾体类生物碱 来源于异戊烯。来源于甾体 生物碱的碱性 生物碱分子中含有氮原子，氮原子最外层电子结构中有一对2S2电子，能与酸中的质子（H+）以配位键的形式结合成盐，所以具有碱性。 胍基＞季铵碱＞脂肪胺＞吡啶＞芳香胺≈N-芳杂环＞酰胺≈吡咯 ▲碱性与分子结构的关系 （1）N原子的杂化方式 生物碱分子中氮原子的孤电子对在有机胺分子中为不等性杂化，其碱性强弱随杂化程度的升高而增强 碱性: SP3 > SP2 > SP P电子比例： 3/4 2/3 1/2 （2）电子效应 （因影响氮原子上未共用电子云密度的分布，而影响其碱性大小） 1、诱导效应 供电效应:使N上电子云密度增多，碱性增强。供电子基团：烷基 —CH3，—CH2CH3 吸电效应:可降低氮上电子云密度，使碱性减弱。吸电子基团： 如芳环、酰基、醚氧、双键、羟基、羰基、酯基等 2、诱导-场效应 第一个氮原子质子化后，就产生一个强的吸电基团_N+HR2 ，此时它对第二个氮原子产生两种碱性降低的效应 3、共轭效应 当生物碱分子结构中氮原子的孤电子对处于p-π共轭状态时，其碱性较未形成p-π共轭的氮原子的碱性弱。 （3）空间效应（或立体效应）的影响 基团阻碍氮接受质子则碱性减小； 如甲基麻黄碱比麻黄碱的碱性弱 阻碍p-π共轭则碱性增大 （4）分子内氢键 氮原子接质子后形成共轭酸时，若其附近存在羟基、羰基等取代基团，并处于有利于形成稳定的分子内氢键时，可增加共轭酸的稳定，氮上的质子不易离去，碱性增强。 总生物碱的提取 （一）酸水或水提取法 适用于水溶性生物碱及生物碱盐的提取。 提取溶剂：0.5-1%的硫酸、盐酸、醋酸或酒石酸溶液 提取方法：浸渍法或渗漉法 特点：生物碱大分子有机酸盐变为小分子无机酸盐，增大溶解度；但提取液体积大，且水溶性杂质多。 （二）醇类溶剂提取法 适用于各种极性生物碱的提取。 提取溶剂：乙醇或甲醇 提取方法：浸渍法、渗漉法或热回流提取法 提取后处理：酸化-碱化-亲脂性溶剂萃取 （三）亲脂性有机溶剂提取 水溶性生物碱不适用此法，提出的总生物碱多为亲脂性。 提取溶剂：乙酸乙酯、三氯甲烷、二氯甲烷 提取操作：此法提取需先用氨水、石灰乳将药材粗粉湿润膨胀，同时使药材中生物碱盐转变为游离形式再用亲脂性有机溶剂提取。 提取方法：冷浸法、回流提取法 生物碱单体的分离 利用生物碱的碱性差异进行分离 ；利用生物碱（盐）溶解度差异进行分离； 利用生物碱的特殊官能团进行分离；利用色谱法进行分离 。 第七、八章 糖和苷类 糖和苷类的含义 糖类:亦称碳水化合物是光合作用的初生产物，是天然产物生物合成的原料，也是储藏养料和骨架材料。 苷类：亦称苷或配糖体，是由糖或糖的衍生物等与另一非糖物质（苷元或配基）通过糖的半缩醛或半缩酮羟基与苷元脱水形成的一类化合物。（苷=糖+非糖-H20） 单糖的立体结构 葡萄糖 glucose Glc 阿洛糖 allose All 半乳糖 galactose Gal 甘露糖 mannose Man 鼠李糖 rhamnose Rha 木 糖 xylose Xyl 果 糖 fructose Fru 阿拉伯糖 arabinose Ara 单糖的端基差向异构体 在具有多个手性碳的分子中，只有一个碳原子构型不同的非对映异构体称为差向异构体。 端基碳，分别称为α和β C1-OH 和C5（六元氧环糖－吡喃型）或C4（五元氧环糖－呋喃型）上的大取代基为同侧，为β型;异侧，则为 α型. 葡萄糖 2位 差向异构 甘露糖 3位 阿洛糖 4位 半乳糖 CH2OH→H 木 糖 → COOH 葡萄糖醛酸 苷的分类 依据苷键原子不同 分为O－苷（依据苷元羟基种类分为醇苷、氰苷、酚苷、酯苷等）、N－苷、S－苷、C－苷 O－苷：毛茛苷、红景天苷、野樱苷、芦丁、天麻苷、熊果苷、山慈菇苷A N－苷：巴豆苷、腺苷 S－苷：萝卜苷、黒芥子苷 C－苷：牡荆素、芒果苷、芦荟苷、葛根素 △苷键的裂解 （1）酸催化水解 反应条件：水或稀醇 稀酸:盐酸 、硫酸、乙酸、甲酸 反应机理： 糖苷+5% HCl 苷元+糖 氢质子向苷原子进攻，苷原子碱性越强越易水解断裂. 其水解难易与下列因素有关： 1.苷键原子的电子密度：电子密度升高，质子化能力增强，水解易发生。如N与C，故N苷>O苷>S苷>C苷。 2.苷键原子的空间环境：位阻越大，隐蔽越深，水解越难。 3.糖上取代基：一般说取代基增多，水解难度增大；同时，取代基的性质不同也将直接影响其水解难易 苷类酸水解的规律： 1.氮苷〉氧苷〉硫苷〉碳苷水解由易到难; 2.芳香族苷比脂肪族苷容易； 3.氨基糖>羟基糖>去氧糖（水解由难到易）； 4. 呋喃糖苷较吡喃糖苷易水解; 5.酮糖苷较醛糖苷容易水解； 6.吡喃糖苷中C5上的取代基越大越难于水解，因此难易程度是：糖醛酸>七碳糖>六碳糖>甲基五碳糖>五碳糖。 （2）过碘酸裂解（Smith裂解） 适用于苷元不稳定苷和难水解的碳苷，但不适于苷元上也有邻二醇羟基和易被氧化的基团的苷类 （3）酶水解 （4）乙酰解 （5）碱催化反应 糖的检识（糠醛形成反应） 反应机理：单糖与浓酸加热后失去三分子水，生成具有呋喃环结构的糠醛衍生物。 糖醛衍生物可以与许多芳胺、酚类以及具有活性次甲基基团的化合物缩合生成有色化合物 糖类显色剂： Molish反应试剂——浓硫酸和α-萘酚 色谱显色剂：邻苯二甲酸和苯胺 第九章 苯丙素类 苯丙素类含义、分类 苯丙素类是指基本母核具有一个或几C6-C3单元的天然有机化合物类，广泛存在于植物界。 包括简单苯丙素类、香豆素、木脂素三类 香豆素的结构与分类 （1）简单香豆素--只在苯环上有取代基的 （2）呋喃香豆素--线型（6、7 ~）;角型（7、8~） （3）吡喃香豆素--线型（6、7~）;角型（7、8~） （4）其他香豆素—α-吡喃酮环上有取代基的 香豆素的理化性质（内酯的性质、显色反应） （1）性状 游离香豆素类 无色至淡黄色结晶状 结合成苷的香豆素类 粉末状,无香味; 紫外灯下蓝色或紫色荧光 （2）溶解性 游离香豆素类溶于有机溶剂，也能溶于沸水，但不溶于冷水。 香豆素苷类易溶于甲醇、乙醇，可溶于水，难溶于脂溶性有机溶剂。 （3）内酯的碱水解 香豆素类化合物分子中具α,β-不饱和内酯结构，具有内酯化合物的通性。 （4）异羟肟酸铁-内酯的颜色反应 使用试剂为盐酸羟胺和三氯化铁。（红色） 香豆素的提取方法 1. 溶剂提取法: 常用石油醚、乙醚、乙酸乙酯、丙酮和甲醇顺次萃取。 2. 碱溶酸沉法: 用0.5%氢氧化钠水溶液（或醇溶液）加热提取，提取液冷却后再用乙醚除去杂质，然后加酸调节pH至中性，适当浓缩，再酸化，则香豆素类即可沉淀析出。 3．水蒸气蒸馏法: 小分子的香豆素类因具有挥发性，可采用水蒸气蒸馏法进行提取。 木脂素的结构与分类 组成木脂素的单体有:桂皮酸、桂皮醇、丙烯苯和烯丙苯 （1）木脂素类 二苯基丁烷类、二苯基丁内酯类、芳基萘类、四氢呋喃类、双骈四氢呋喃类、联苯环辛烯类 （2）新木脂素类 尤普麦特苯骈呋喃型、伯彻林苯骈呋喃型、双环辛烷型、呋胡椒脂酮型、联苯型 （3）降木脂素 （4）杂类木脂素 第十章 醌类化合物 醌类化合物的结构与分类 醌类化合物主要分为苯醌、萘醌、菲醌和蒽醌四种类型 △醌类的理化性质 酸性 醌类化合物多具有酚羟基、羧基，故具有一定的酸性。 其规律如下： 1、含有羧基的醌类化合物的酸性强于不含羧基者； 2、醌类化合物母核上β-羟基的酸性强于α-羟基； 3、酚羟基数目增多，酸性增强。 酸性顺序：-COOH＞2个β-羟基＞1个β-羟基＞2个α-羟基＞1个α-羟基 5%NaHCO3 5%NaCO3 1%NaOH 5%NaOH 显色反应： 1、菲格尔(Feigl)反应：醌类化合物，紫色 2、无色亚甲蓝显色试验： 本试验为苯醌类及萘醌类的专属性反应，可在PC或TLC上进行。反应呈蓝色,可与蒽醌类化合物区别。 3、碱液呈色反应(Bornträger反应)：羟基蒽醌类在碱性溶液中颜色加深，多呈红色或紫红色。此种红色物质不溶于有机溶剂，加酸则颜色褪去。 4、Kesting-Craven反应 苯醌及萘醌类化合物的反应； 醌环上有未被取代的位置时，可以碱性条件下与活性亚甲基试剂的醇溶液反应，呈现蓝绿色或蓝紫色； 活性亚甲基试剂：乙酰乙酸酯、丙二酸酯、丙二腈。 5、与金属离子的反应 蒽醌中有α-酚羟基或邻二酚羟基结构时，则可与Pb2+、Mg2+等金属离子形成螯合物 游离醌类的提取方法（有机溶剂提取、碱提酸沉法、水蒸汽蒸馏法） （1）有机溶剂提取法 游离醌类——用苯、氯仿、乙醚等有机溶剂提取。结合苷类——可用甲醇、乙醇和水提取。 混合醌类——用甲醇或乙醇加热提取，再进一步纯化与分离。 （2）碱提酸沉法：用于提取具有游离酚羟基的醌类化合物。酚羟基与碱成盐而溶于碱水中，酸化后酚羟基游离而沉淀析出。 （3）水蒸气蒸馏法 适用于分子量小具有挥发性的游离苯醌及萘醌类化合物的提取。 △游离羟基蒽醌的分离（pH梯度萃取法） pH梯度萃取法 对于酸性强弱明显的游离蒽醌，pH梯度萃取法是最常采用的方法 ▲第十一章 黄酮类化合物 黄酮结构与分类 黄酮的理化性质 颜色、溶解性、酸性 颜色:不同类型的黄酮表现不同颜色 与交叉共轭体系及助色团的种类、数目以及取代位置有关。 溶解性 1、游离黄酮类化合物：一般难溶或不溶于水，易溶于甲醇、乙醇、乙酸乙酯、氯仿、乙醚等溶剂及稀碱水溶液中。 黄酮类化合物在水中溶解度的顺序：黄酮、黄酮醇、查耳酮<异黄酮、二氢黄酮<<花色苷元 2、黄酮苷类：水溶性增大，易溶于水、甲醇、乙醇等强极性溶剂中，难溶或不溶于苯、氯仿、乙醚等有机溶剂中。 黄酮苷类在冷水、冷醇中溶解度不大，而在热水、热醇中溶解度较大。 酸性：具有酚羟基，显酸性，可溶于碱性水溶液、吡啶、甲酰胺及二甲基甲酰胺中。 酸性强弱与酚羟基数目的多少和位置有关。 7，4’-二OH > 7-或4’-OH > 一般酚羟基 >5-OH 可溶于5% NaHCO3 5%NaCO3 0.2% NaOH 4% NaOH 黄酮的显色反应 （1）还原反应 1、盐酸-镁粉反应 鉴定黄酮、黄酮醇、二氢黄酮、二氢黄酮醇类；查耳酮、橙酮、儿茶素、异黄酮不适用。 2、四氢硼钠（钾）反应 针对二氢黄酮类，反应显红~紫色 （2）金属盐类试剂的络合反应 针对3-OH与4-羰基，5-OH与4-羰基，或邻二酚羟基 1、铝盐反应 三氯化铝或亚硝酸铝，络合物呈黄色，并有荧光；4’-OH黄酮醇或7，4’-二OH黄酮醇显天蓝色荧光； 2、锆盐-枸橼酸反应 鉴别黄酮类化合物分子中3-OH或5-OH。 样品溶于甲醇，加2%二氯化锆（ZrOCl2)甲醇溶液1ml，黄色（示有3-OH或5-OH），再加2%枸橼酸甲醇溶液后黄色褪去，示无3-OH但有5-OH；黄色不褪（示有3-OH或3，5-二OH） 3、氨性氯化锶 检查邻二酚羟基，反应呈绿色~棕色及至黑色沉淀即为阳性。 （3）硼酸显色反应 检查5-OH黄酮或2’-OH查耳酮 在无机酸或有机酸存在下，可与硼酸反应，产生亮黄色。 草酸存在下显黄色并有荧光；枸橼酸丙酮存在下显黄色无荧光。 黄酮类化合物提取分离 提取：醇提法、热水提（黄铜苷）、碱提酸沉 黄酮苷及苷元—乙醇或甲醇提取 多糖苷—沸水；花青素—稀酸水溶液；苷元—亲脂性有机溶剂 1、溶剂法—萃取 2、碱性水或碱性稀醇提取法 3、活性炭吸附法 分离：pH梯度法、聚酰胺柱色谱、凝胶色谱 聚酰胺柱色谱： 聚酰胺对黄酮类化合物的吸附取决于其分子中羟基的数目与位置及溶剂与黄酮类化合物或聚酰胺之间形成氢键缔合能力的大小;适用于分离各种类型的黄酮类化合物. 黄酮类化合物在聚酰胺柱上洗脱规律： （1）黄酮分子中能形成氢键的基团数目,即酚羟基数目,越多则吸附力越强,越难洗脱; 例：桑色素>山柰酚 （2）当分子中羟基数目相同时，羟基位置对吸附也有影响,易形成分子内氢键的则易被洗脱下来；例:5-OH,3-OH, 3’,4’-二OH, 7-OH, 4’-OH黄酮 （3）游离黄酮与黄酮苷分离 以含水移动相作洗脱剂：苷元相同，洗脱先后顺序一般是三糖苷、双糖苷、单糖苷、苷元； 例如:芦丁,槲皮苷,槲皮素 （4）不同类型黄酮类被吸附强弱的顺序为：黄酮醇>黄酮>二氢黄酮醇>异黄酮 （5）分子内芳香化程序越高，共轭双键越多，则吸附力越强；例: 查耳酮, 二氢黄酮 葡聚糖凝胶柱色谱： 游离黄酮：吸附作用，取决于黄酮中的酚羟基数目； 黄酮苷类：分子筛的作用，洗脱出来是按分子量大小流出柱子； pH梯度萃取法： 将提取物溶在乙醚中，采用碱性溶液梯度萃取 7，4’-二OH > 7-或4’-OH > 一般酚羟基 > 5-OH 5% NaHCO3 5%NaCO3 0.2% NaOH 4% NaOH 结构推断 从某中药中得一黄色化合物A，分子式为C21H21O11；盐酸-镁粉反应呈粉红色，FeCl3反应及Molish反应均为阳性，氨性氯化锶（SrCl2)反应阴性，二氯氧锆（ZrOCl2）反应呈黄色，加枸橼酸反应后黄色消褪。 化合物A可被苦杏仁酶水解，水解产物经鉴定为葡萄糖及一黄色结晶B，分子式为C15H10O6 ，化合物B盐酸-镁粉反应及FeCl3反应均为阳性，但Molish反应为阴性，二氯氧锆反应呈黄色，加枸橼酸后黄色不褪。 1、化合物A属于哪一类化合物，根据是什么。 2、糖连接在母核上的什么位置，根据是什么。 3、化合物A有无邻二酚羟基，根据是什么。 4、写出化合物A的结构式。 第十二章 萜类与挥发油 萜类的含义与分类 凡由甲戊二羟酸（MVA）衍生、且分子式符合(C5H8)n通式的化合物及其衍生物均称为萜类化合物。 分类 碳原子数 通式(C5H8)n 存在 半萜 5 n=1 植物叶 单萜 10 n=2 挥发油 倍半萜 15 n=3 挥发油 二萜 20 n=4 树脂、苦味质 二倍半萜 25 n=5 海绵、细菌 三萜 30 n=6 皂苷、树脂 四萜 40 n=8 色素 多聚萜 103-105 (C5H8)n 橡胶 环烯醚萜类（性质与分类） 理化性质： 1、环烯醚萜苷和裂环环烯醚萜苷大多为白色结晶或粉末、多具有旋光性、味苦 2、苷类易溶于水、甲醇，难溶于氯仿等。 3、苷易水解，生成的苷元为半缩醛结构易聚合难以得到结晶苷元。 4、游离环烯醚萜苷元遇酸、碱、羰基化合物、氨基酸等都会变色，与皮肤接触会变蓝。 5、苷元溶于冰醋酸中，加入铜离子，加热也变蓝。 三萜类的结构和分类 由30个碳原子组成的萜类化合物，符合“异戊二烯定则”，可看作是6个异戊二烯单位聚合而成。大多与糖结合成苷，溶于水，水溶液振摇会产生持久的泡沫，因此称为三萜皂苷。 分类原则：一般根据三萜化合物碳环的有无和多少进行分类。 多为四环三萜和五环三萜，少数为链状、单环、双环和三环三萜。 三萜苷据糖链的多少可分为：单糖链皂苷、双糖链皂苷、三糖链皂苷 三萜类的理化性质和溶血作用 （1）物理性质 1、形态：游离三萜类化合物大多为无色结晶；三萜皂苷多为无色或白色无定形粉末。 2、熔点：游离三萜化合物有固定熔点，带羧基者熔点更高，如齐墩果酸为308~310 ℃ 3、味道：三萜类多味苦而辛辣、对粘膜有刺激性 4、旋光性：含不对称碳原子，多具旋光性 5、溶解度：游离三萜易溶于醇类及亲脂性有机溶剂，成苷后易溶于水，难溶于丙酮、乙醚以及石油醚等极性小的有机溶剂，并不易结晶。 6、发泡性：皂苷类具有表面活性 （2）具有溶血作用 可与胆甾醇形成水不溶性分子复合物，破坏了血红细胞的正常渗透性。 人参总皂苷没有溶血作用：人参三醇皂苷（B型和C型）有溶血作用 ；人参二醇皂苷（A型）有抗溶血作用 （3）化学性质 1、加成反应： 卤化氢，溴加成，亚硝酰氯反应 2、显色反应 （1）醋酐-浓硫酸反应 黄→红→紫→蓝→褪色 三萜皂苷 黄→红→紫→蓝→绿色→褪色 甾体皂苷 （2）三氯醋酸反应 60℃显红色渐变为紫色 甾体皂苷 100℃显红色渐变为紫色 三萜皂苷 3、沉淀反应 皂苷水溶液可以和一些金属盐类产生沉淀，如铅盐，钡盐，铜盐等； 酸性皂苷：硫酸铵、乙酸铅等中性盐类；中性皂苷：碱式乙酸铅、氢氧化钡等碱性盐类。 总皂苷的提取分离 挥发油的性质、提取分离方法、检识方法 性质： （1）性状：无色或微带淡黄色；大多具有香气或其他特殊气味；常温液态,有的在冷却时有结晶析出 （2）挥发性：具有挥发性,不留痕迹(与脂肪油的区别)； （3）溶解性：不溶于水，易溶于有机溶剂,高浓度醇； （4）物理常数：沸点高, 70~300 °C , 可随水蒸汽蒸馏；密度一般比水小,也有比水重的，一般在0.85~1.065之间；大多具有光学活性 （5）稳定性：易氧化变质 提取方法： 1、蒸馏法 2、溶剂提取法 戊烷、石油醚、二硫化碳、四氯化碳、苯 3、吸收法 油脂吸收法 4、压榨法 新鲜药材（含挥发油含量较多时用） 5、二氧化碳超临界流体提取法 分离方法： 1、冷冻析晶法 2、分馏法 沸点：1、含氧萜>不含氧萜 2、双键多，沸点高 3、羧酸>醇>醛、酮>酯>醚 低沸程 35-70℃ 单萜 中沸程 70-100 ℃ 含氧单萜 高沸程 100-140℃ 倍半萜 奥 3、化学方法 （1）利用酸碱性不同进行分离 碱性成分：溶乙醚后，用10%盐酸萃取，碱化，乙醚萃可得碱性成分； 酚酸性成分：NaHCO3溶液萃取 （2）利用官能团特性进行分离 醇类化合物：邻苯二甲酸酐、丁二酸酐、丙二酸单酰氯 醛酮：吉拉德试剂 4、 色谱法 （1）硅胶、氧化铝吸附柱层析 （2）气相色谱 检识方法： 1、物理常数 2、化学常数：酸值、酯值、皂化值 3、官能团的鉴定 4、TLC 5、GC-MS-DS 6、LC-MS-MS、LC-NMR 7、分离、NMR鉴定 第十三章 甾体类化合物 甾体类化合物的分类 C17侧链 A/B B/C C/D C21甾类 羟甲基衍生物 反 反 顺 强心苷类 不饱和内酯环 顺、反 反 顺 甾体皂苷类 含氧螺杂环 顺、反 反 反 植物甾醇 脂肪烃 顺、反 反 反 昆虫变态激素 脂肪烃 顺 反 反 胆酸类 戊酸 顺 反 反 强心苷类的组成 甲型：强心甾烯，五元不饱和内酯环(△αβ-γ-内酯)； 乙型：海葱甾二烯或蟾酥甾二烯，六元不饱和内酯环(△αβ,γδ -δ-内酯) 。 强心苷类的颜色反应 1、醋酐-浓硫酸反应、三氯醋酸反应 2、不饱和内酯环 甲型（+），乙型（-） a) legal反应（亚硝酰铁氰化钠） 深红或蓝色 b) Kedde反应（3，5-二硝基苯甲酸） 深红或红 c) Raymond反应（间二硝基苯） 紫红或蓝 d) Baljet反应（碱性苦味酸） 橙或橙红 3、2-去氧糖 （1）呫吨氢醇 （Xanthydrol)反应 含有2-去氧糖显红色 （2）对-二甲氨基苯甲醛反应 灰红色 （3）Keller-Kilianli反应 样品/FeCl3-冰HAc + 浓硫酸 要有游离2-去氧糖或能水解出2-去氧糖的强心苷才发生反应，乙酸层渐呈蓝色。 （4）过碘酸－对硝基苯胺反应 α-去氧糖氧化成丙二醛，与硝基苯胺作用呈深黄色 甾体皂苷的检识（与三萜皂苷的区别） 1、结构区别 2、显色反应 （1）醋酐-浓硫酸反应 黄→红→紫→蓝→褪色 三萜皂苷 黄→红→紫→蓝→绿色→褪色 甾体皂苷 （2）三氯醋酸反应 60℃显红色渐变为紫色 甾体皂苷 100℃显红色渐变为紫色 三萜皂苷 用正丁醇萃取 用乙酸乙酯萃取 水层 正丁醇层 水层 乙酸乙酯层 水层 正已烷层 溶于水, 用正已烷萃取 甲醇提取, 真空浓缩 甲醇提取物 中药 乙醚液 结晶(含一个α-OH) 重结晶 沉淀 酸化 乙醚液 NaOH液 5%NaOH 结晶(含二个α-OH) 重结晶 沉淀 酸化 乙醚液 NaOH液 1%NaOH 结晶(含一个β-OH) 重结晶 沉淀 酸化 乙醚液 Na2CO3液 结晶(含-COOH或 二个β-OH) 重结晶 沉淀 酸化 5%Na2CO3 NaHCO3液 5%NaHCO3 乙醚溶液 不溶物 乙醚搅拌 乙醇浸膏 乙醇提取 药 材